Цифровое устройство для деления чисел с аппаратным контролем

О П Н И Е 243964

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 14Л!1.1968 (№ 1224983/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14Х.1969. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 4.XI.1969

Кл. 42птз, 11/10

МПК G 06f

УДК 681.325.58:681.326. .77 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

В. И. Жук

Заявитель

ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ ЧИСЕЛ

С АППАРАТНЫМ КОНТРОЛЕМ

Изобретение относится к цифровым устройствам для деления чисел с аппаратным контролем деления по модулю.

Известны цифровые устройства для деления,двоичных чисел с аппаратным контролем, содержащие регистры п-разрядных делимого и делителя; блок вычисления остатков при делении на п-разрядный делитель, блок нахождения значений разрядов частного, регистр частного, блок местного управления,- блок формирования контрольных кодов делителя, делимого, частного и остатка:при-- помощи свертки по модулю q, блок контроля, арифметическое устройство контрольных кодов для

Проверки, зависимости между . контрольными кодами делимого, делителя, частного и остатка.

В известных устройствах аппаратный контроль по модулю q не обнаруживает. ошибок в частном при равенстве нулю контрольного кода п-разрядного делителя и одновременном отсутствии ошибок в контрольном коде остатка.

Предлагаемое устройство отличается тем, что оно содержит узел формирования сигнала дополнительного (п + и) разряда делителя при условии равенства нулю по модулю q контрольного кода п- разрядного делителя, узел вычисления т дополнительных младших разрядов остатков.при. делении íà (n+ т)разрядный делитель и узел для формирования контрольных кодов (п+ т) -разрядного делителя и остатка, причем вход узла формирования сигнала (и + т) разряда делителя соедиs нен с одной или несколькими шинами контрольных кодов исходного п-разрядного делителя, а выход этого узла соединен с соответствующими (п+ m) разряду делителя входами узла вычисления т дополнительных младших разрядов остатков.

На чертеже лриведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит регистр 1 для хранения п-разрядного делимого Х и его контрольного кода R„; регистр 2 для хранения п-разрядного делителя Y контрольного кода R,,; узел 8 вычисления остатков при делении на и-разрядный делитель У; узел 4 формирова20 ния сигналов gtl+/ll у„+„, (и+ т)-го (т =

= 1, 2, 3...) дополнительного младшего разряда (и+ т) -разрядного делителя; узел б вычисления и дополнительных младших разрядов остатков, получающихся при делении на (п + и) -разрядный делитель У*; узел б нахождения значений разрядов частного; регистр 7 частного Z; блок местного управления; узлы 8 — 11 для формирования контрольных кодов r„, r „r„r„; соответственно. п-разряд243964 ных делимого Х, делителя У, частного Z и остатка У ; узлы 12 и 18 сравнения для контроля приема чисел в регистры 1 и 2,делимого и делите- где ля; арифметическое устройство — узел 14 контрольных кодов для проверки зависимости между контрольными кодами делимого, делителя, частного и остатка; узел 15 формирования контрольного кода r e (п + m) -разрядного делителя; узел 1б формирования контрольного .кода r . (и + m) -разрядного остатка % *.

Все перечисленные узлы могут быть выполнены различными известными способами и средствами в зависимости от требуемого быстродействия, принятой системы элементов и других условий.

Устройство работает следующим образом.

В регистры 1 и 2,поступают п-разрядные делимое Х, делитель Y и их контрольные коды го

Я,и R.

При (помощи узлов 8 и 9 (производится сверка п-разрядных делимого Х и делителя Y яо модулю q, в результате которой узел 8 вырабатывает сигналы остатка r„no модулю q то . числа Х, а узел 10 вырабатывает сигналы остатка r> ïo модулю q числа У. При помощи узлов 8, 9, 12 .и 18 производится контроль приема чисел в регистры 1 и 2.

Если r =Уто(1дфО и вследствие этого сигнал г, = О, то значения гп дополнительных зо разрядов делителя У* равны нулю: ул+1 ——

- = у л-(-т 1 — gn+m = О. В этом случае при помощи узлов 8, б и регистра 7 обычным образом производится деление делимого Х на делитель У. При этом контроль деления про35 изводится по формуле

r„= (г r, + r ) modq, (1) при помощи узлов 10, ll и 14.

Если r = — Ymodq:— О и вследствие этого 4()

У сигнал r» 1, то значение (n+ m)-го разряда g n+ m делителя У * = 1;

ga+m = 1, ул-(-щ = О, а значения остальных (гп — 1) дополнитель- 45 ных разрядов делителя У* по-прежнему равны нулю: у.+1 = ....- ул+ -1 — — О. г, = Y*modq, r; = Z*modq, У* — (и + m) -разрядный делитель;

Z * и У * — частное и остаток, получающиеся при делении делимого Х на делитель Y .

Так как всегда г + О, то (предлагаемое устройство обеопечйвает контроль деления при любом контрольном коде r исходного делителя У, и, следовательно, при любой величине делителя Y.

По сравнению с исходным п-разрядным делителем Y новый (n + m)-разрядный делитель У" имеет погрешность в единицу (n+

+ m) ro разряда. Поэтому при делении Х на

Y в частном получается погрешность.

Так как

У* = У+в, 2 — (л+ m) (4) (о) Y Y+а 6 Y Y

= — <1 + — ) (6) -1

Разложим 1 + — в биномиальный

Y ряд Тэйлора:

1+ — =1

64 66 64

Y2 Y() Y4

Подставив выражение (7) в уравнение (6), получим: —;;+,",,", +-) () Абсолютная величина погрешности частного будет

;*,+ „,,", +...) (6) (л)= «(,* или (10) Так как обычно при делении должно соблюдаться условие то У) Х, Я (n+m)

1ь1 а — =—

Y Y ф (2-(ë+и) ф (2 — (л -ж)+1

При У=1

При У—

Если гп = 1, У = 1, то lh, <2 ("+ )

Если m=1, У=2 1 то lb,l <2 л

Если m = 2, У = 2 4 то (6(<2-("+ ) Другими словами, к п разрядам исходного делителя У справа (приписываются гпдополнительных младших разрядов, имеющих значения:

О... 01 — значение разрядов, и+1, n+m — 1, m+n — номера разрядов делителя Y "", .55 всего (n разрядов

Далее, при помощи узлов 8 — б и регистра 7 производится деление делимого Х на новый (и + т) -разрядный делитель Y *. Арифметическое устройство узла контрольных кодов проверяет зависимость между контрольными кодами делимого, делителя, частного и остатка ао формулам .

r„=(r r,+r )modq, (2) 65

Х 4 Х 2 -(n+m)

l l(—

243964

Предмет изобретения

У 8у

Z Zg

Составитель В.. 11. Шумский

Редактор Е. В. Семанова Техред Л, Я. Левина Корректор 0. Б. Тюрина

Заказ 2760/19 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

Во многих случаях такие величины дополнительной погрешности, вносимой предлагаемым устройством, являются допустимыми. Для уменьшения этой погрешности можно увеличивать количество m дополнительных разрядов делителя Y

Цифровое устройство для деления чисел с аппаратным контролем, содержащее узлы для формирования контрольных кодов, делимого, делителя, частного и остатка, а также узел контроля операции деления путем проверки зависимости между контрольными кодами де- 15 лимого, делителя, частного и остатка, отличаюи ееся тем, что, с целью обнаружения ошибок в частном при равенстве нулю контрольного кода и-разрядного делителя и одновременном отсутствии ошибок в контрольном коде остатка, оно содержит узел формирования сигнала дополнительного (n+ т) разряда делителя при условии равенства нулю контрольного кода делителя, узел вычисления m дополнительных младших разрядов остатков при делении на (n + m) -разрядный делитель и узел для формирования контрольных кодов (n+ т)-разрядного .делителя и остатка, причем вход узла формирования сигнала (п+ и)-го разряда делителя совдинен с одной или несколькими шинами контрольных кодов исходного и-разрядного делителя, а выход этого узла соединен с соответствующими (n+ m) -му разряду, делителя входами узла вычисления m допблнительных младших разрядов остатков.